Barrera hematoencefálica

La barrera hematoencefálica (BHE) es una estructura histológica  compleja constituida principalmente  por células endoteliales de la red capilar del sistema nervioso central.

Constitución : La  BHE está formada por: 1) células endoteliales  de la  red capilar del  sistema nervioso central. caracterizadas  porque cada borde celular está íntimamente unido a la célula adyacente que hace impermeable a la pared interna del capilar ;  2)  los pericitos que  se encuentran  en la lámina basal abluminal, 3)   los astrocitos perivasculares cuyas prolongaciones forman pies terminales alrededor de los capilares, y 4)  la microglía

1) Células endoteliales  de la  red capilar del  sistema nervioso central. 

• En las  células endoteliales  de los  capilares cerebrales  pueden  distinguirse  3  aspectos  diferenciales  que le dan identidad  en relación  a otros capilares  del orgnismo : 

1.-  Presenta uniones  estrechas  (  " tight- junctions "  )     .    De  esta manera  ,  el endotelio de los capilares cerebrales que forman la BHE se caracteriza porque cada borde celular está íntimamente unido a la célula adyacente, sella de ese modo la hendidura intercelular lo que hace impermeable a la pared interna del capilar cerebral. Adicionalmente, el endotelio de los capilares encefálicos que forman la BHE es continuo, a diferencia del endotelio presente en los otros tejidos corporales; en los que el endotelio es fenestrado y por ende permeable.

• Desde un punto de vista molecular  las uniones estrechas en el endotelio se asocian a tres proteínas integrales de la membrana: claudina, ocludina y moléculas de adhesión de la unión,7-10 así como algunas proteínas citoplasmáticas accesorias, tales como ZO1, ZO2, ZO3 y cingulina.

2.- Presenta numerosas mitocondrias  , lo que indica la existencia  de  activos procesos de transporte .   En   este  sentido ,   bioquímicamente    se  han  demostrado varios mecanismos  de  transporte mediados por  " carriers "  específicos  ,  muchos  de  ellos  asociados  a la  bomba  Na / K  - ATPasa  .  Esto constituye  una  verdadera  barrera enzimática  

3.Están rodeadas (  aunque no  en forma total  )  por  células  gliales .

• Estas  células  hacen  que  los  capilares  se  comporten  más  como  órganos  secretores  que  como  barreras  de filtración.   
• Las células endoteliales restringen la difusión de objetos microscópicos (por ejemplo, bacterias) y moléculas grandes o hidrófilos en el líquido cefalorraquídeo (LCR); al mismo tiempo, permiten la difusión de pequeñas moléculas o hidrófobos (O2, CO2, hormonas). Las células de la barrera transportan activamente productos metabólicos tales como la glucosa a través de la barrera con proteínas específicas.

2)  Pericitos

•  Se encuentran  en la lámina basal abluminal,
•  

3)   Los astrocitos perivasculares

• Sus  prolongaciones forman pies terminales alrededor de los capilares,

4)   La microglía

Localización :  La  BHE   está  situada a lo largo de la mayoría de los capilares que irrigan el  encéfalo. No obstante ,   existen ciertas zonas  (  órganos circunventriculares )  donde la barrera  hematoencefálica no  existe debido  a que los capilares carecen  de las propiedades  comentadas  . Estas  zonas  son  verdaderas  " ventanas "  del  sistema nervioso central. ,  que cumplen funciones quimirreceptoras y  de recepción  hormonal  , y que en su mayoría están especializadas en la neurosecreción  .  Los  órganos  circunventriculares  son  :  1)  la  eminencia media  del hipotálamo ,  2)  la  epífisis  cerebral ,  3) el órgano vadculoso de la lámina terminal ,  4)  el área postrema ;  5)  el  área subcomisural  , 6)  el órgano  subfornical  ,  7) la neurohipófisis

Funcionamiento  : 

• En el funcionamiento  de la  BHE   intervienen  2    factores : 

1) Las características morfológicas y funcionales de los capilares cerebrales : explicadas anteriormente 

2) Las caracteríscas físicoquímicas de la sustancia que ha de transferirse : 

• Entre las  características físicoquímicas requeridas para el paso  de  sustancias  a través de la BHE  reseñar:  1  Bajo peso molecular ;  2)  Liposolubilidad  
• Las proteínas prácticamente no atraviesan  la  BHE  mientras que  entre los compuestos de bajo peso molecular  los  hidorsolubles  la  atraviesan  mucho más lentamente que los liposolubles  

Existen  diversas condiciones neuropatológicas en las que se modifica el funcionaiento normal  de la BHE   como la  hipoxia , la isquemia  y  el  estrés  , el  alcohol

Diferencias  con la  barrera  hematocefalorraquídea  : 

• La  barrera hematocefalorraquídea es aquella que  afecta el paso  de sustancias desde los  capilares  coroideos  al   líquido cefalorraquídeo   . Esta  barrera,  se  diferencia de la 

1) Su localización :  la  barrera  hematocefalorraquídea  se  ubica  principalmente  en  el  sello circunferencial establecido entre las células del epitelio  coroideo .  La  BHE   está  situada a lo largo de la mayoría de los capilares que irrigan el  encéfalo. 

2)  Su  composición   :  

3) 

de los  capilares  cerebrales   de la BHE,  los  capilares  del plexo  coroideo  presentan numerosas  fenestraciones  ,   y por lo  tanto  su endotelio no impide la  difusión  se sustancias  de la  sangre  al  líquido cefalorraquídeo

Funciones :

1. Protege al cerebro de los compuestos y las moléculas circulantes en la corriente sanguínea gracias a las bien consolidadas uniones estrechas del endotelio de los capilares cerebrales, lo cual permite que sólo el oxígeno, la glucosa, aminoácidos y otros nutrientes esenciales crucen la BHE.
2. Transporte selectivo desde la red capilar al parénquima cerebral, por medio de transporte facilitado como ocurre con la glucosa, o bien por difusión activa que depende del ATP.
3. La BHE metaboliza o modifica elementos de la sangre hacia el tejido nervioso y viceversa.